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关于道路横截沟施工工艺的分析

2020-09-16 267 上传者：管理员

摘要：以某市政排水工程横截沟施工为例，结合现场施工的实际情况及工艺要求，对横截沟一体化施工的工艺流程、质量控制等方面进行分析研究，达到提高质量、安全稳定、快速收排水的目的，对今后同类型雨水横截沟工程施工具有推广价值。

关键词：
一体化施工
公路水路运输
市政排水
道路横截沟
雨水横截沟工程
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1、概述

近年来，随着城市交通的快速发展，为快速排除强降雨过程中的地表径流水，满足道路沿线“快速安全收排水”的目标要求，针对下穿式市政隧道及纵坡较大的道路工程，在道排设计中提出并设计了路面横截沟收水后通过连接管排水至雨水井的设计内容。道路雨水横截沟在拦截雨水径流方面有较大的优势，其地表雨水截流量大、排水效率高。

目前道路上使用横截沟多为篦式横截沟，受车辆冲击辗压频繁，横截沟受损后存在不同程度的安全隐患。通常表现为前期横截沟混凝土破损开裂，后期发展至截水沟雨箅子破损、移位，导致该地段积水严重、行车冲击噪声强烈、四周路面龟裂下沉损坏、产生跳车现象，严重者引发道路交通事故。

分析产生噪声、横截沟破损的原因主要为两种:一是雨水篦子与横截沟侧壁之间的紧固件的损坏缺失或减振垫失效造成。二是侧壁预埋钢构件与混凝土主体连接的破损造成的。针对第一种现象，主要采用能够明显提高减振效果且经久耐用的材料如聚氨酯PU牛津板施垫于雨篦下方，同时对高强螺栓底部加焊锚板并与异形包边焊接连接固定彻底解决螺栓松动的问题。对第二种现象主要对侧壁预埋钢构件与混凝土主体连接的接口进行优化设计。

2、工艺特点

本工艺设计采用了优化结构布置、强化质量控制的一体化设计原则。一体式设计原则主要体现在一次性冲压成型异形包边钢板、高强螺栓一次性预埋锚固到位、混凝土横截沟一次性浇筑到位，满足横截沟主体结构和周围路面自然顺接形成“一体”以及各预埋钢构件与横截沟主体结构牢固结合形成一体等两个方面。

1)本工艺内容结合现场道路实际排水量通过适当加大连接管的管径，连接管直接与雨水井井室连接，对于双篦式雨水横截沟在中隔墙混凝土处设置多道500连通孔满足横截沟两道收水槽能够快速收水的基本要求，最大限度的降低了横截沟发生堵塞的情况，降低后期维护成本及短时封路清掏对交通的影响。

2)横截沟混凝土浇筑是采用一体浇筑、整体成型的混凝土施工方法，对横截沟的底板、侧壁、中隔墙一次整体浇筑成型，最大限度保证了横截沟的一体性，减少了横截沟渗漏，保证横截沟的强度，加快了施工进度。

3)针对横截沟铸铁雨篦承压面处周边混凝土边角易破坏的特点，采用工厂预制8mm厚异形混凝土包边钢板对混凝土边角采取整体包边，并对包边钢板采用预埋锚筋点焊加固，高强螺栓锚板连接预埋锚固到位保证各钢构件的连接成型整体安装质量。

3、施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

施工准备→测量放样→路面切割开槽→沟槽开挖→垫层施工→钢筋绑扎施工→预埋钢构件安装→模板安装→混凝土浇筑→养护及拆模→铸铁雨篦安装。

3.2操作要点

3.2.1施工准备

1)连接横截沟雨水井室预留连接管，本工法结合现场实际情况设计连接管为DN600混凝土预制管，因此在雨水井施工时预埋安装DN600的雨水连接管，由于连接管埋深较浅所以采用混凝土包封的施工方法保护连接管。

2)预制异形混凝土包边钢板委外加工，采用8mm厚钢板冲压制作(如图1所示)，依据铸铁雨篦定位螺栓位置要求，厂内冲压扁圆螺栓孔便于安装固定，然后对节段钢板整体冲压制作而成。

图1异形包边钢板详图

3)用于施工的材料如钢材、异形混凝土包边钢板、成品铸铁雨篦进场，经检验合格后使用，用于施工的混凝土配合比报监理工程师批准。

4)技术准备工作，首先进行技术交底工作。经测量放样后，与现场实际相符，与周边排水系统或自然水系能平顺衔接。

5)横截沟施工地段设置警示标识以策安全。

3.2.2测量放线

根据图纸及现场实际情况以及预留连接管管口的位置精确放样横截沟的位置，放线时应在道路左右两侧测量放样横截沟的控制点，保证横截沟与道路垂直，放样预留连接管管口的位置，使预留管口与横截沟能顺利连接。

3.2.3路面切割开槽

路面面层施工完毕后，根据施工图的要求确定开槽宽度，准确放样，划线后用切割机锯缝、顺直，锯缝线以外的沥青混凝土路面，用塑料布覆盖并用胶带纸封好。锯缝应整齐、顺直，并注意把沥青混凝土切透，避免开槽时缝外沥青混凝土松动。

3.2.4沟槽开挖

采用人工配合小型机械明挖法施工，先由人工将沥青油面附近的基层材料挖除，由小型机械负责将其余部分的土方挖除，距槽底200mm土方以及预留管口的位置的土方由人工挖除，开挖过程中禁止超挖。最后由人工修整基槽的侧壁及沟底到设计尺寸。基坑开挖后，需进行沟底高程及基槽尺寸进行复测。开挖清理完毕后，自检完成后向监理单位报验，检验合格进行下道工序施工。周边设置安全警示标识。

3.2.5垫层施工

开挖沟槽并检查合格后，浇筑C15混凝土垫层。

3.2.6钢筋绑扎施工

钢筋及预埋件安装图见图2。

图2钢筋及预埋件安装图（单位：mm)

1)在垫层施工完成后，由测量人员对沟槽位置精确放样，确定横截沟沟槽的准确位置。

2)钢筋施工应严格按照图纸施工，钢筋绑扎时分段绑扎整体成型，在绑扎过程中应在中隔墙连通孔以及侧壁连接孔等预埋管节应在钢筋绑扎时同步安装，并用环形加强筋固定牢固，保证钢筋安装质量满足设计及规范要求;钢筋安装过程中按梅花形布置安装混凝土垫块以保证保护层的厚度。

3)模板底部蹬筋安装;横截沟混凝土一次浇筑施工，中墙及侧壁的模板安装采用吊模法对撑施工。按间距40cm要求分别将蹬筋挂线焊接固定于底板钢筋上，侧模板安装时底部固定于底部蹬筋上。

3.2.7钢构件及预埋件安装定位

预埋件安装细部构造图见图3。

图3预埋件安装细部构造图

1)异形混凝土包边钢板安装。利用锚筋将异形包边钢板与侧壁钢筋多点焊接连接，打磨钢板连接处焊缝。用3m直尺检查钢板顶面与两侧道路顺接程度，挂线核实修正包边钢板的轴线偏差、变形、接缝平整程度，复核横截沟异形包边钢板平面定位与高程定位位置，直至满足铸铁雨篦后期安装要求。

2)使用自制定位胎架，安装高强螺栓。并结合包边钢板扁圆条孔微调螺栓高度、位置的精度，在螺栓下部端头施焊锚固钢板与侧壁钢筋焊接连接使之定位牢固。

3)拼装完成后挂线核实修正包边钢板的轴线偏差、变形、接缝平整程度，直至与道路高程一致顺接平顺，钢构件及预埋件安装经验收合格后方可进行下一道工序。

3.2.8模板安装

横截沟模板采用木模板，侧壁及中隔墙模板采用吊模安装固定施工，模板拼装前放线测量，确定模板线形直顺、美观;所有模板拼缝间夹软质胶条防漏。

3.2.9混凝土浇筑

1)横截沟混凝土浇筑采用一次性分层浇筑，整体成型，混凝土采用C40P6抗渗混凝土。为降低混凝土入模时对侧模板的冲击压力采用人工入模。备好人工振捣用的捣铲、捣钎等工具。

2)混凝土入模后立即进行全面的振捣，使之形成密实的均匀体。混凝土的振捣采用插入式振捣器，对于钢筋密集不易插入混凝土的部位采用30mm棒头插入振捣。使用时应注意垂直插入，不得触及模板、钢筋、预埋件等，振捣上一层混凝土时应将振捣器略微插入下层5cm～10cm以消除两层之间的接触面。振捣至表面平整为止，所需时间约15s～30s。在混凝土浇筑过程中要仔细振捣，确保混凝土的密实程度，防止出现蜂窝、麻面、漏浆等现象。

先浇筑底板，适时进行过水面高度收面控制，满足连接管过水面内底处混凝土面较最边缘处底板混凝土面低5cm形成沟内排水坡。待底板混凝土流动性减小、底板混凝土初凝前浇筑侧壁与中隔墙混凝土，以避免形成施工缝。两侧侧壁及中隔墙混凝土浇筑时，应保持对称分层连续浇筑，分层厚度不超过30cm。

3)浇筑过程中加强连接管底部的混凝土的浇筑及振捣，采用人工布料、扦插、振捣的方式保证管口周边混凝土的密实。最后浇筑至路面高度时应特别注意，混凝土与异形包边钢板间应插捣密实，保证边角的混凝土强度;路面处混凝土与沥青路面以及雨水盖板处应顺接平顺，及时进行收面，刮尺收平、镘刀收光。

横截沟混凝土顶面收浆抹面要严格把握好混凝土终凝时间关，以达到最好的效果。抹面分三次，第一次主要是在振动过后10min～15min立即用木抹子抹平。第二次主要是在混凝土初凝前用手指在混凝土面上能按出窝来时用木抹子用力搓动后抹平。第三次主要是在混凝土终凝时用手指在混凝土表面上按不出窝而仅有手印时进行木抹子搓动后再用铁抹子收光面。

浇筑完毕后的混凝土硬化初期混凝土强度达到1.2MPa前禁止行人及料具、模板在混凝土表面行走或堆放，保证混凝土不受任何扰动。

3.2.10养护及拆模

混凝土施工完成后，应在收浆后尽快覆盖洒水养护，采用土工布覆盖，覆盖时间宁早勿迟。养护时以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。当气温低于5℃时，采取棉被覆盖保温措施，养护时间不少于7d。

拆除横截沟侧模时，混凝土强度一般应达到2.5MPa，以保证不损坏混凝土表面及棱角。

3.2.11铸铁雨篦安装

聚氨酯牛津垫片及雨水篦子安装细部构造图见图4。

图4聚氨酯牛津垫片及雨水篦子安装细部构造图

1)安装减振垫片，减振垫片采用聚氨脂牛津垫片，聚氨酯牛津垫片是新型复合材料，强度高，弹性好，抗疲劳、抗老化性能好。将聚氨酯牛津垫按照预埋螺栓的分布位置用电钻打孔，然后将减振垫片密贴排布在异形包边钢板上。

2)安装雨篦前，需在横截沟两侧(纵向)拉线确定盖板安装高度，保证安装完成后与两侧原有路面顺接良好。同时需在横截沟两侧(横向)拉线确定雨篦安装整体线形，雨篦外廓平齐。调平时需保证与前后路面及两侧雨篦同时处于一个平面上，局部支撑面存在不平整时加设薄钢垫板方便调整。用3m直尺检测顺接及平整程度合格后及时安装弹簧垫片和自锁螺母拧紧压实固定。

4、结语

本工艺通过对道路横截沟施工工艺的优化创新，在不降低横截沟施工质量要求的前提下，简化了异形混凝土包边钢板等钢构件的制作过程，细化了混凝土横截沟的一次性浇筑施工要点。通过提高横截沟的过程施工工艺控制，横截沟外观质量、横截沟整体坚固度均有大幅提升，保证了横截沟结构的整体稳定。实践证明，在确保排水效果的基础上，该工艺满足了横截沟在车辆通行时防跳降噪的环保要求。有效延长了横截沟使用周期、提升道路行车舒适度及安全性，为其他类似工程提供了有效借鉴。

参考文献：

[1]GB50666—2011,混凝土结构工程施工规范[S].

[2]GB50204—2015,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[3]GB50141—2008,给水排水构筑物工程施工及验收规范[S].

吴博.道路横截沟施工工艺研究[J].山西建筑,2020,46(18):92-94